混合:在毫秒时间尺度上可访问的时间分辨率冷电磁波

科学领域:

• 结构生物学 结构生物学
• 生物化学 生物化学
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 生物巨分子经历了快速的,基质诱导的结构变化,对功能至关重要.
• 捕捉这些过渡状态对于理解生物机制至关重要.
• 像X射线结晶学和冷电子显微镜 (cryo-EM) 等传统方法在这些事件所需的速度上扎.

研究的目的:

• 开发一种具有成本效益和多功能方法,用于快速在电网上混合和玻璃化,用于时间解决的冷EM.
• 克服现有技术在捕捉微秒至毫秒时间尺度动态方面的局限性.
• 为了使生物反应中过渡状态的高分辨率结构确定.

主要方法:

• 开发"Mix-it-up" (MIU),一种用于在网格上准备样品的修改喷雾装置.
• 手动应用一个样本,抹抹,然后喷第二个样本以快速混合.
• 实现玻璃化延迟时间低至大约120毫秒.
• 使用MIU进行时间解析的冷EM结构确定.

主要成果:

• 已证明成功的网上混合和玻璃化,延迟时间为120 ms.
• 实现混合样本的高分辨率结构确定.
• 可视化动态过程,包括pH诱导的病毒囊收缩和依赖连接体的复合体形成.
• 建立MIU作为研究快速生化事件的可行工具.

结论:

• "混合式" (MIU) 装置提供了一个具有成本效益和多功能解决方案,用于时间解析的冷EM.
• MIU显著减少了玻璃化延迟,使得可以捕捉短暂的宏分子状态.
• 这种方法为在高分辨率下研究快速生物过程开辟了新的途径.